SMPTE timecode LTC VITC : variantes pour broadcast

Le timecode SMPTE attribue à chaque image vidéo un horodatage sous la forme heures:minutes:secondes:images. Ainsi l'image, le son, la lumière et l'automatisation restent parfaitement synchrones. Le code existe depuis 1969 et se décline en quelques variantes, selon la façon dont le signal est transporté.

Les trois variantes

• LTC : le timecode sur une piste audio. Il circule sur un câble audio ordinaire, idéal pour les événements en direct et la commande d'éclairage.
• VITC : le timecode caché dans le signal vidéo lui-même. Il reste lisible lorsque l'image est en pause.
• SMPTE 2059-2 : la variante moderne, qui distribue l'heure sur un réseau IP (basée sur PTP).

En pratique

La plupart des studios sont en phase de transition et utilisent plusieurs variantes à la fois. Une horloge maîtresse moderne comme le Masterclock GMR6000 les fournit toutes ensemble. Nous vous aidons à choisir ce qui convient à votre installation.

Dans chaque studio de broadcast, suite de post-production et camion de live-event, vous trouverez quelque chose qui ressemble à un timestamp : heures:minutes:secondes:frames. C'est le SMPTE Timecode — la norme qui, depuis 1969, permet de synchroniser audio, vidéo, cues d'éclairage et automation. Cet article explique les trois variantes historiques (LTC, VITC, drop-frame) et la manière dont l'ère IP moderne, avec SMPTE 2059-2 PTP, construit là-dessus.

D'où vient le SMPTE Timecode ?

En 1969, la Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE) a standardisé un encodage temporel connu sous le nom de SMPTE 12M. Objectif : un timestamp référençable à chaque frame d'une bande vidéo ou audio, permettant à différents appareils de tourner en synchrone. La première variante, Linear Time Code (LTC), plaçait le code sur une piste audio. Vertical Interval Time Code (VITC) suivait, en plaçant le temps dans les lignes non visibles du signal vidéo lui-même. Avec la transition vers le broadcast IP, c'est désormais SMPTE 2059-2 qui prend le relais : timecode basé sur PTP sur IP, élément de la suite SMPTE ST 2110.

Qu'est-ce que LTC (Linear Time Code) ?

LTC est un encodage en fréquence audio du timecode. Le signal consiste en bits codés bi-phase-mark, à une fréquence située entre environ 1,2 kHz et 2,4 kHz selon le frame-rate. Chaque frame contient 80 bits : 32 pour l'heure, plus des user bits, des sync bits et des flags.

Caractéristiques :

• Transport via câble audio classique (XLR, jack, coaxial). Des longueurs jusqu'à 300 m sans amplificateur sont typiquement réalisables.
• Lisible à toutes les vitesses standard sauf à l'arrêt sur image : à l'arrêt, le timecode s'arrête également, et les appareils perdent leur référence.
• Indépendant de la vidéo : on peut générer du LTC sans source vidéo, ce qui est idéal pour la post-production audio-only et la synchronisation de cues d'éclairage.
• Une piste audio sacrifiée : LTC consomme une piste audio entière, ce qui est rarement un problème dans les workflows numériques modernes, mais l'était dans les environnements à bandes.

LTC reste la variante de timecode la plus utilisée pour les live-events, les systèmes de déclenchement de cues d'éclairage (DMX-bridges, PixelFlex) et la sync audio-vidéo sur longue distance.

Qu'est-ce que VITC (Vertical Interval Time Code) ?

VITC place le timecode dans le vertical blanking interval (VBI) du signal vidéo — les lignes non visibles entre les frames. Pas de câble séparé : le timecode voyage avec le signal vidéo.

Caractéristiques :

• Lisible à l'arrêt sur image et en stepping image par image : VITC se renouvelle à chaque frame, donc même une bande en pause donne le bon timecode.
• Pas de piste audio séparée : tous les canaux audio restent disponibles.
• Intégré à la vidéo : les suites d'édition qui parsent le flux vidéo obtiennent le timecode gratuitement.
• Lié au signal vidéo : pas de vidéo, pas de VITC. Pour les workflows audio-only, il faut LTC.

Dans les déploiements SDI (avant la transition IP), VITC est souvent la source de timecode pour les master clocks et les systèmes d'automation.

Qu'est-ce que le problème du 29.97 fps et comment le drop-frame le résout-il ?

Un artefact frustrant de la télévision couleur NTSC : le frame-rate est 29.97 fps, et non les 30 fps bien ronds qu'affichent les fiches techniques. Raison : en 1953, la fréquence de color-burst NTSC devait être un sous-multiple de la porteuse audio, ce qui a fait passer le frame-rate de 30,000 à 29,97002...

Cela crée un problème de comptage pour le timecode. Si vous comptez le timecode à 30 fps mais que votre vidéo tourne à 29,97 fps, votre timecode prend après une heure 3,6 secondes d'avance sur le nombre réel de frames. Pour le broadcast en temps réel, c'est catastrophique.

Deux solutions :

Drop-frame timecode (DF) : à chaque minute non divisible par 10, deux numéros de frame sont « sautés » dans le décompte. Le timecode ne passe donc pas de « 00:00:59:29 → 00:01:00:00 » mais de « 00:00:59:29 → 00:01:00:02 ». Résultat : le timecode reste cohérent avec l'horloge murale sur une heure. Le drop-frame timecode est noté avec un point-virgule `;` entre secondes et frames : `01:00:00;00`. Non-drop-frame (NDF) : aucun numéro de frame n'est sauté. Plus simple à éditer, mais le timecode prend de l'avance sur l'horloge murale. Notation avec deux-points : `01:00:00:00`. Utilisé pour les contenus 24p, 25p, 30p, où le problème ne se pose pas.

Pour les workflows modernes 50p et 59,94p, ce problème continue de jouer — à 59,94 fps, le même principe s'applique sur d'autres nombres.

Quels systèmes de couleur et frame-rates existent ?

Le contexte brièvement : NTSC (Amérique du Nord, Japon) tourne historiquement à 29,97 fps et 59,94 fps ; PAL (Europe, Australie, parties d'Asie) à 25 fps et 50 fps ; le contenu cinéma à 24 fps. Live broadcast en Europe : généralement 50i ou 50p. Post-production cinéma : 23,976 (souvent encore dérivé de NTSC), 24 ou 25 fps. Pour le live broadcast IP moderne : 50p ou 59,94p dominants.

Chaque frame-rate a son propre choix drop/non-drop. Pour la majorité des contenus broadcast européens (25 fps et 50 fps), le drop-frame n'est PAS un problème — seuls les frame-rates dérivés de NTSC (29,97 ; 59,94) l'exigent.

Qu'est-ce que SMPTE 2059-2 et comment se rapporte-t-il au PTP ?

La transition de SDI (Serial Digital Interface) vers le broadcast basé IP bat son plein. Banerjee & Matsakis (2023, section 14.2.5) : *"Legacy Serial Digital Interface (SDI) systems in the broadcasting industry are soon to be a thing of the past. The broadcasting market is currently switching over from SDI systems to an all IP-based system. These new IP-based systems utilize recently developed the IEEE's SMPTE ST2110 suite of standards for professional media over IP networks. These PTP standards will be the basis for timing and frequency control in TV or radio studios in the near future."*

Dans un environnement SDI, la master clock fournit sa référence via black burst (analogique) ou tri-level sync (HD-SDI). LTC et VITC sont distribués à côté du signal vidéo.

Dans un environnement SMPTE ST 2110 (IP), la master clock fournit sa référence via PTP selon SMPTE 2059-2 — le media-profile par-dessus IEEE 1588. Tous les équipements du studio (caméras, mixers, enregistreurs, contrôleurs d'éclairage) reçoivent du temps sous-microseconde via le réseau. Le timecode est dérivé du temps PTP par chaque device individuellement.

Caractéristiques de SMPTE 2059-2 :

• Basé sur IEEE 1588v2 Default Profile, avec des paramètres spécifiques SMPTE.
• Domain 127 par défaut (différent du Default Profile à 0).
• Précision sous-microseconde pour une sync frame-accurate sur IP.
• Backwards-compatible avec le legacy : un grandmaster SMPTE 2059-2 peut fournir en parallèle une sortie SDI black burst pour les déploiements hybrides.

Quelle variante de timecode choisir et quand ?

Trois scénarios avec recommandation directe :

Live event, sync éclairage + audio + vidéo sur câbles. Choisissez LTC. Robuste, longue distance, pas besoin de vidéo, le contrôleur d'éclairage et le mixer audio peuvent se brancher directement. Studio broadcast SDI, suite d'édition post-production. Choisissez VITC pour le flux SDI plus éventuellement LTC pour les salles audio-only. La master clock génère les deux à partir d'une seule source. Broadcast IP sur SMPTE ST 2110. Choisissez SMPTE 2059-2 PTP comme base. Le timecode est dérivé par chaque appareil. Conservez une sortie LTC pour l'équipement legacy et les bridges d'éclairage.

Pour les déploiements hybrides (souvent le cas dans la phase de transition 2024-2028) : une master clock moderne comme la Masterclock GMR6000 fournit simultanément SMPTE 2059-2 PTP, black burst, tri-level sync, LTC et VITC — une seule boîte pour tous les scénarios.

Foire aux questions

Quelle est la différence entre drop-frame et non-drop-frame timecode ?

Le drop-frame timecode (DF, notation avec `;`) saute deux numéros de frame par minute, sauf toutes les 10 minutes, pour corriger l'écart entre 29,97 fps et l'horloge murale. Le non-drop-frame (NDF, notation avec `:`) continue sans correction et prend, sur une heure, 3,6 secondes d'avance sur l'horloge murale. Pour les contenus NTSC à 29,97 et 59,94 fps, utilisez DF ; pour 24 / 25 / 30 fps, utilisez NDF.

Le LTC fonctionne-t-il encore dans le broadcast basé IP ?

Oui, et en pratique presque toujours. Les master clocks modernes comme la série Masterclock GMR génèrent simultanément SMPTE 2059-2 PTP pour les équipements IP ET du LTC pour les bridges d'éclairage et les enregistreurs legacy. Les déploiements hybrides resteront la norme pendant des années.

Quelle est la différence entre SMPTE 2059-2 et SMPTE ST 2110 ?

SMPTE 2059-2 est la définition du profile PTP pour le timing et la synchronisation. SMPTE ST 2110 est la suite complète pour les médias professionnels sur IP (vidéo, audio, ancillary data), dont 2059-2 constitue le socle temporel. ST 2110 renvoie à 2059-2 pour sa couche de synchronisation.

De combien de master clocks ai-je besoin dans un grand studio ?

Généralement deux, pour la redondance. Toutes deux disciplinées GNSS, toutes deux avec holdover OCXO. Le Best TimeTransmitter Clock Algorithm de PTP choisit automatiquement laquelle est active. La seconde est en hot-standby. Pour des déploiements à budget contraint, une seule master clock avec un bon holdover peut également suffire — demandez conseil sur vos exigences spécifiques de continuité.

Le black burst est-il mort en 2026 ?

Pas encore. Beaucoup d'équipements broadcast issus de 2015-2020 ne parlent pas SMPTE 2059-2 mais bien le black burst ou le tri-level sync. Une master clock moderne fournit les deux simultanément : PTP pour la partie IP de votre studio, black burst pour les caméras et switchers legacy. Ce n'est qu'au remplacement complet du matériel que les sorties de sync SDI pourront disparaître.

Étape suivante

Voir les produits Masterclock time code et displays.

Complément : Voir les horloges numériques time code (lisibles LTC ou VITC).

Sources et normes

Cette page renvoie aux normes officielles et organismes faisant autorité suivants :

1. SMPTE ST 12-1:2014 — Time and Control Code 2. ITU-R TF series — Time signals and frequency standards emissions